【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题13功和机械能
一、功
1．（2024九下·山海关模拟）停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为杆OB的转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。汽车从水平地面被提升到BC与杆OB垂直时，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力，g＝10N/kg），以下说法正确的是（ ）
A．当处于图乙位置时，OB属于省力杠杆
B．若每次不同汽车停车过程中，升高的高度固定不变，则机械做的额外功相同
C．若汽车和存车架的总质量为1.5×103kg，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功3×104J
D．若A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越低
【答案】A,B,C
【知识点】杠杆的分类；杠杆的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．当处于图乙位置时，画出动力臂和阻力臂，如图所示由图可知，
可以看出动力臂大于阻力臂，所以OB属于省力杠杆，故A正确；
B．每次停车过程中，对车架做的功为额外功，由于每次对车架做的功大小不变，所以机械做的额外功相同，故B正确；
C．若汽车和存车架的总质量为1.5×103kg，要使汽车和存车架升高2m，由公式W=Gh可知需要对它们做功W=Gh=1.5×103kg×10N/kg×2m=3×104J故C正确；
D．由于车架的质量不变，所以A和汽车的总质量越大，则汽车的质量越大，则对汽车做的有用功越大，故做的此装置的机械效率越高，故D错误。
故选：ABC。
【分析】（1）当动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂小于阻力臂时是省力杠杆，当动力臂等于阻力臂时为等臂杠杆。
（2）对车架做的功为额外功，克服物体重力做功为有用功。
（3）先求出重力大小，再利用功的公式求出做功大小。
（4）物体重力越大，机械效率越大。
2．（2024·南山模拟）如图1所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M，做功情况如图2，则（ ）
图1 图2
A．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率高于乙
C．甲的机械效率等于乙 D．甲提升M的高度小于乙
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A、由图2可知，甲、乙两种机械做的有用功：
，
额外功：
，
所以总功：
，
故A错误；
BC、由可知，甲的机械效率高于乙，故B正确，C错误；
D、根据可知，有用功相同，则物体上升的高度相同，故D错误；
故答案为： B。
【分析】总功等于有用功与额外功之和；机械效率根据进行分析； 上升高度根据有用功进行分析。
3．（2024九下·普洱模拟）用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（ ）
A．F1＞F2W1＞W2 B．F1=F2W1＞W2
C．F1=F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＜W2
【答案】B
【知识点】功
【解析】【解答】根据s—t图像可知，两次物体均匀速运动，说明物体所受的摩擦力等于两次拉力，相同时间内，，由W=Fs可知。B正确，ACD错误
故选B。
【分析】 根据力和运动、做功判识选项
本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，即拉力等于滑动摩擦力大小，根据W=Fs判断拉力做功的多少。
4．（2024九下·十堰模拟）如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，对螺丝刀 （选填“没有”或“有”）做功。
【答案】粗；有
【知识点】轮轴及其他常见简单机械；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）螺丝刀拧螺丝时相当于一个轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴心线，螺丝刀手柄越粗，动力臂越大，越省力。由轮和轴组成，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。轮轴是一种省力机械，支点在轴心；
（2）螺丝刀在力的方向上移动了距离，用力转动螺丝刀的过程中，所以对螺丝刀做了功。
【分析】根据螺丝刀属轮轴，手柄是属于轮的部分；根据轮的半径与轴的半径分析，做功的必要因素是力和物体在力的方向通过的距离。
5．（2020·中山模拟）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力做功2.7×105J，该装置的机械效率是80%。求：
（1）故障车在30s内通过的路程；
（2）对故障车所做的有用功；
（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。
【答案】（1）解：故障车在30s内通过的路程为
答：故障车在30s内通过的路程180m；
（2）解：对故障车所做的有用功为
答：对故障车所做的有用功 ；
（3）解：故障车在被拖离过程中受到的阻力为
答：故障车在被拖离过程中受到的阻力
【知识点】速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程；（2）利用总功和机械效率的乘积计算有用功；（3）利用有用功和距离的比值计算牵引力和阻力。
二、功率
6．（2024·南昌二模） 汽车在盘山公路上匀速行驶，假设从山底到山顶公路全长为s，高h。若汽车重力约为G，牵引力大小恒定为F，速度为v，则下列与汽车相关物理量正确的是（ ）
A．爬坡时间为 B．汽车牵引力的功率为Fv
C．爬坡过程受到摩擦力大小为F D．牵引力的有用功为Fs
【答案】B
【知识点】功率的概念；摩擦力的大小；功的计算及应用
【解析】【解答】A．从山底到山顶公路全长为s，速度为v，爬坡时间为，故A错误；
B．汽车牵引力的功率为
故B正确；
C．把盘山公路简化为物理模型斜面，斜面与水平地面的夹角为，牵引力做的功为总功W总=Fs，克服重力做的功为有用功W有用=Gh，因为W总=W有用+W额所以W额=W总-W有用=Fs-Gh
克服摩擦力做的是额外功，因为W额=fs，所以摩擦力
故C错误；
D．牵引力的有用功为，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 引力大小与摩擦力不相等，因为如果牵引力仅仅平衡摩擦力，物体处在斜面上，物体无法保持匀速运动。
7．（2023·长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】AC.小孩对砖做功和大人一样多，A不符合题意；C不符合题意；
B.做功相同时，小孩用时长，对砖做功慢，B不符合题意；
D.大人用时少，对砖做功更快，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】物体重力相同，高度相同时，做功相等；根据功和时间的大小， 分析做功的快慢。
8．（2024八下·阳高期末）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7W
C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N
【答案】A
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AC． 由题意可知，不计绳重和摩擦。由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm，故A正确，C错误；B.由图乙可知，n2=2，绳自由端移动的速度： ，由公式可知，拉力的功率为：P2=F2v2=9×0.2m/s=1.8W，故B错误；
D.在图乙中，由可知，动滑轮的重力：G动=2F2-GA=2×9N-17N=1N，故D错误。
故选：A。
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh可求出绳端移动的距离；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据可求出功率；
（3）由可求出动滑轮的重力。
9．（2023·城西模拟）在“测量小灯泡的功率”的实验中，小铭同学选用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接实物电路时，开关应处于 状态。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则电路可能出现的故障 。
（4）解决故障后，再次闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 V；若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V。
（5）某同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
【答案】（1）断开
（2）右
（3）灯泡断路
（4）2.2；左；2.5
（5）0.5
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）连接实物电路时，开关应处于断开状态。
（2）根据甲图可知，变阻器的滑片在最右端时阻值最大，那么：闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于最右端；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则电路可能出现的故障灯泡断路；
（4）①根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.2V；
②此时电压小于灯泡的额定电压，因此电压表的示数要增大，根据据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据串联电路的分压规律可知，变阻器的阻值要减小，即滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）根据丙图可知，当灯泡的电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P
=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】（1）在连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开；
（2）闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片要调到阻值最大的地方；
（3）当灯泡发生断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此电流表的示数很小。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，其示数接近电源电压。
（4）①根据乙图确定电压表的量程和分度值，根据指针位置读出示数。
②将电压表的示数与灯泡的额定电压进行比较，确定灯泡电压的变化方向，再根据U总=UL+U变确定变阻器的电压变化，最后根据串联电路电压与电阻成正比确定变阻器的阻值变化即可。
（5）根据丙图确定灯泡的额定电流，感觉P=UI计算灯泡的额定功率。
10．（2024·万江模拟） 工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
（1）工人做功的功率；
（2）斜面的机械效率；
（3）物体和斜面之间的摩擦力。
【答案】（1）解：工人做的功为W总=Fs=300N×5m=1500J
工人做功的功率为
答：工人做功的功率为；
（2）解：工人做的有用功为W有用=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1.5m=1200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为；
（3）解：克服摩擦力所做的额外功为W额外=W总-W有用=1500J-1200J=300J
物体和斜面之间的摩擦力为
答：物体和斜面之间的摩擦力为。
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）利用W=Fs求出工人做功大小（总功），再利用 求工人做功的功率；
（2）知道木箱的质量和斜面的高度，根据W=Gh=mgh求出工人做的有用功；斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体和斜面之间的摩擦力。
三、机械能
11．（2024·深圳模拟）2024年在西安跳水世界杯总决赛中，运动员跳水的分解动作如图所示，不计空气阻力。则运动员起跳后、入水前
A．始终只受重力 B．动能一直增加
C．若所有力都消失，他将静止 D．他所受的重力做功越来越快
【答案】A
【知识点】动能和势能的概念；重力及其大小的计算；物体运动状态的变化；功
【解析】【解答】A．不计空气阻力，运动员起跳后、入水前始终只受重力，故A符合题意；
B．运动员上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故B不符合题意；
C．运动员起跳后、入水前有一定的速度，若运动员所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，则运动员将做匀速直线运动，故C不符合题意；
D．运动员上升过程中，速度减小，由
可知重力做功变慢，下降过程中，速度增大，由
可知重力做功变快，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】 重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，也是物体重量的来源。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：G=mg，g为比例系数，大小约为9.8N/kg。
12．（2023九上·昆山月考）现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是（ ）
A．动能与重力势能均不变 B．动能与重力势能均减小
C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变
【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行，高度不变，速度不变，喷洒农药后，质量减小，动能和重力势能都减小，机械能减小，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B.
【分析】动能和物体的质量、速度有关；重力势能和质量、高度有关。
13．（2024·黄冈模拟）如图所示为运动员推铅球的过程。为铅球的初始位置，为铅球离手的位置，为铅球上升的最高点，为铅球落地前的位置。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从到的过程中，机械能减少
C．铅球从到的过程中，动能增大
D．铅球在处的动能为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A.在手推铅球时，手对铅球做功，球离开手后，运动员对铅球不做功，A不符合题意；
B.若不计空气阻力，铅球从b到c的过程中，动能转化为重力势能，机械能保持不变，B不符合题意；
C.铅球从c到d的过程中，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增大，C符合题意；
D.铅球在c处，水平方向有速度，动能不为零，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】人对物体有力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功；运动的物体具有动能，动能和速度有关；重力势能和高度有关。
14．（2024九下·奉贤模拟）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示，0~2s内，物体受到的摩擦力是 N，在2~4s内，物体的动能 （选填“增大”“减小”或“保持不变”）；在4~6s内，拉力F做的功是 J。
【答案】3；增大；20
【知识点】动能的影响因素；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）物体在0~2s，路程静止，摩擦力和拉力是一对平衡力，物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N。
（2）在2~4s内，物体的速度变大，质量不变，动能变大。
（3）在4~6s内，物体以2m/s匀速运动，拉力大小是5N，拉力做功W=Fs=Fvt=5N×2m/s×2s=20J。
【分析】根据图分析物体在0~2s内的运动状态；动能大小与速度和质量有关，根据W=Fs求出功的大小。
15．（2024九下·十堰模拟）中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，假设返回器的质量不变，如图所示为其着陆轨迹简化图，AB段返回器离地球越来越远，它的重力势能 ；BC段返回器的机械能 （以上均选填“变大”“变小”或“不变”）。返回器在返回地球表面时会与空气摩擦而升温，此过程与内燃机 冲程能量转换相同。
【答案】变大；不变；压缩
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化；热机
【解析】【解答】（1） 返回器在返回地球表面时 ，由图示知，AB段，返回器离地球越来越远，高度越来越高，质量不变，重力势能变大。
（2）BC段在大气层外工作，只受到重力作用，不受到摩擦阻力作用，机械能守恒，所以机械能不变。
（3）此过程机械能转化为内能，返回器在返回地球表面时会与空气摩擦而升温，与内燃机的压缩冲程能量转换相同。
【分析】(1)根据动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和，据此分析动能、机械能的变化；
(2)汽油机的压缩冲程是机械能转化成内能。
（3）根据内燃机分析得出。
四、动能和势能之间的相互转化
16．（2017·眉山）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大
C．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
D．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解：A、卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故A错误；
B、卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故B错误；
C、卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故C正确；
D、卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故D错误．
故选C．
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，势能越大．（3）在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒．
17．（2024·南明模拟）2023年10月3日，杭州亚运会皮划艇静水项目在富阳水上运动中心落下帷幕。如图是运动员比赛中的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下漂流的过程中重力势能增大
B．图中的运动员在使用船桨时，左手越靠近右手越省力
C．船桨在使用时有弯曲现象，说明力可以使物体发生形变
D．用船桨向后划水使赛艇前进，说明了物体间力的作用是相互的
【答案】C,D
【知识点】动能和势能的大小变化；力的作用效果；力作用的相互性；杠杆的分类
【解析】【解答】A、运动员向下漂流的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A错误；
B、图中的运动员在使用船桨时，左手越靠近右手，动力臂越短，越费力，故B错误；
C、船桨在使用时有弯曲现象，说明力可以使物体发生形变，故C正确；
D、用船桨向后划水使赛艇前进，说明了物体间力的作用是相互的，故D正确；
故选：CD。
【分析】(1)重力势能的大小与质量和高度有关。
(2)根据杠杆的平衡条件来分析。
(3)力的作用效果是使物体发生形变和运动状态发生改变。
(4)物体间力的作用是相互的。
18．（2022八下·江岸期末）如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”，直径达49.9米，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最高点转动到最低点的过程中，小明的动能 ，重力势能 ；从最低点转动到最高点的过程中，小明的机械能 （三空均填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】不变；减小；增大
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】小明从最高点转动到最低点的过程中，由题意可知是匀速转动，速度不变，高度降低，因此动能不变，重力势能减小。
从最低点转动到最高点的过程中，仍然是匀速转动，故速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增大，因此动能和重力势能之和增大，即机械能增大。
【分析】质量相同，匀速转动，速度不变，高度降低，动能不变，重力势能减小，动能和重力势能之和增大，即机械能增大。
19．（2017·思茅模拟）用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为 ．在物体匀速上升的过程中，物体的动能 （选填“变大“、“变小“或“不变“）．
【答案】83.3%；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：（1）由图可知，n=2，则滑轮组的机械效率：
η= = = = = ×100%≈83.3%；（2）在物体匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则物体的动能不变．
故答案为：83.3%；不变．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η= = = = ×100%求出滑轮组的机械效率；（2）动能大小的影响因素有质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．
20．（2024·花溪模拟）如图甲所示，水平面AB 段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q(mQ>mp)将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。
【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】两次都用小木块压缩弹簧至A点，弹性势能相等，静止释放小木块，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，则小木块的动能都相等，故AB段小木块P和小木块Q的动能随时间的图像相同；当小木块在光滑的AB段运动时，机械能守恒，动能不变；当小木块B点右侧粗糙水平面做减速运动时，克服摩擦力做功，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，由于 mQ>mp ，质量越大对接触面的压力越大，则木块Q受到的摩擦力大于木块P受到的摩擦力，根据可知，木块Q滑行距离较短，即小木块Q到达C点前动能就会变成0，图像如图所示：
【分析】弹性势能大小与弹性形变量有关，弹簧将弹性势能转化为动能；
小木块在光滑水平面运动时，机械能守恒；
小木块在粗糙的水平面上运动时，将动能转化为内能，根据比较木块滑行距离。
五、能力提升
21．（2024·永州二模）在如图所示的滑轮组中用20N的拉力，在10s内将重50N的物体匀速提升3m。则
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．提升重物过程的有用功为150J
C．拉力做功的功率为36W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，则绳子移动的距离s=nh=3×3m=9m，则自由端移动的速度：，故A错误；
B.做的有用功W有=Gh=50N×3m=150J，故B正确；
C.拉力做的总功W总=Fs=20N×9m=180J，拉力的功率：，故C错误；
D.滑轮组的机械效率；，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据s=nh计算绳子移动的距离，根据计算绳子移动的速度；
B.根据W有=Gh计算做的有用功；
C.根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算做功的功率；
D.根据计算滑轮组的机械效率。
22．（2024·博罗二模） 如题图所示，小明同学使用滑轮组拉动重为600N的货物，在水平路面上由位置A匀速移动3m到位置B，用时15s，此过程中动滑轮对货物的拉力做功的功率，小明在滑轮组绳子自由端的拉力。则下列说法正确的是（ ）
A．拉动物体所做的有用功为1800J B．货物受到地面的摩擦力为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3% D．人拉力做功的功率为90W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】 A、拉动物体所做的有用功为：W有用=P甲t=30W×15s=450J，故A错误；
B、由于货物做匀速直线运动，受力平衡，因此货物受到地面的摩擦力等于动滑轮对货物的拉力，即，故B错误；
C、滑轮组绳子自由端移动的距离：s=3s甲=3×3m=9m， 人拉力做的功：W总=F乙s=60N×9m=540J，
滑轮组的机械效率为：，故C正确；
D、人拉力做功的功率 为：，故D错误。
故选：C。
【分析】A、动滑轮对货物的拉力做的功为有用功， 根据W=Pt求拉动物体所做的有用功；
B、由于货物做匀速直线运动，受力平衡，因此货物受到地面的摩擦力等于动滑轮对货物的拉力，根据W=Fs变形求货物受到地面的摩擦力 ；
C、先根据s=ns甲求滑轮组绳子自由端移动的距离，人拉力做的功是总功，根据W=Fs求人拉力做的功，再根据机械效率公式求滑轮组的机械效率 ；
D、根据功率的公式求人拉力做功的功率。
23．（2024九下·广东模拟）如图甲所示是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具一桔槔。如图乙所示为其原理示意图在一根竖立的架子（或粗大木杆）上一根长细长的木杆，将乙中点看作支点，A端悬挂水桶，B端悬挂一个重石，OA>OB。当要取水时，人用力将A端作下拉，使水桶下降到水面下并让水流入水桶（同时悬挂石的B端位置上升，当水装满水后，人向上拉动绳子，就可让挂重石的B端位置下降，同时将水桶中的水提升。这样一起一落，便能轻易将水桶提升至所需位置。
（1）人将A端下拉时，桔槔的结构相当于一个 杠杆；使用桔槔提水 （选填“能”或“不能”）省功；
（2）如果提满水（在空气中）时，A端的水桶和水的总重力为G，人向上提升水桶的力为F，OA=a，OB =b。则拉力F （选填“>”“<”或“=”）总重力G，桔槔B端的重石重力至少为 （用字母表示）才能将水桶匀速向上提升（杆视为轻杆）；
（3）要使人在提升水桶时更省力，可采取的方法是 （合理即可）。
【答案】省力；不能；<；；适当增加重石的质量
【知识点】杠杆的分类；杠杆的动态平衡分析；有用功和额外功
【解析】【解答】（1）①根据图片可知，人将A端下拉时，人对桔槔施加的力为动力，重石对桔槔施加的力为阻力，由图可知，动力臂大于阻力臂，所以为省力杠杆。故该空填“省力”；
②使用任何机械都要做额外功，所以使用桔槔提水不能省功。故该空填“不能”；
（2）①根据图片可知，杠杆对水桶施加向上的拉力，所以人施加的拉力F小于总重力G。故该空填“ < ”；
②根据杠杆平衡条件则有
利用数学相似知识可知
所以。故该空填“ ”；
（3）根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂一定时，重石越重，拉力F越小，所以适当增加重石的质量，可以使人在提升水桶时更省力。故该空填“适当增加重石的质量”。
【分析】（1）①比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
②根据使用机械就要做额外功分析。
（2）①根据杠杆会对水桶施加向上的拉力分析；
②根据杠杆的平衡条件计算。
（3）根据杠杆的平衡条件分析解答。
24．（2024九下·荥阳模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。如图所示，火箭在高温高压燃气的作用下加速上升，说明力可以改变物体的 ，此过程中飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；在发射过程中以火箭为参照物，飞船是 （选填“静止”或“运动”）的。
【答案】运动状态；增大；静止
【知识点】机械能及其转化；力的作用效果
【解析】【解答】火箭在高温高压燃气的作用下受到气体向上的反作用力作用加速上升，说明力可以改变物体的运动状态。火箭加速上升，速度高度增大，动能增大，重力势能增大，机械能增大。在发射过程中飞船与火箭之间没有位置变化，所以飞船是静止的。
故答案为：运动状态；增大；静止。
【分析】根据力的作用效果、机械能、物体相对运动填空
力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状；机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能；研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
25．（2024·越秀模拟）如图甲所示，是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机，抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出；
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：
A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的质量有关 C：与与抽气时间有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度；
请完成下列各实验步骤的填空：
（1）抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自其两端气体的气压差；
探究猜想A时，控制弹丸的质量和抽气时间相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像（如图乙所示），则出口速度较大的是 弹丸；
（2）为了探究猜想B，请帮小明设计一个完整的实验步骤 ：
（3）探究猜想C时，根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像（如图丙所示），试解释抽气时间t1后，弹丸射出的出口速度保持不变的原因： 。
【答案】（1）弹头形
（2）按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。
（3）管内外气压差保持不变
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大；
(2)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时，需要控制弹丸的形状一定，改变弹丸的质量；
按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。
(3)抽气时间t1后，塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，所以弹丸射出的出口速度保持不变。
故答案为：(1)弹头形；(2) 按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。 ；
(3)管内外气压差保持不变。
【分析】(1)由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大；
(2)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时，需要控制弹丸的形状一定，改变弹丸的质量；
（3）根据速度分析得出。
26．（2024·连州模拟）如图所示，这是一款氢燃料电池车，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向．假设国产氢燃料电池车总质量为，车轮与水平地面的总接触面积为．在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02，在内行驶了．求测试过程中该氢燃料电池车（g取）：
（1）行驶的平均速度；
（2）车对水平地面的压强；
（3）牵引力的功率．
【答案】（1）解：行驶的平均速度
（2）解：车对水平地面的压力
，
车对水平地面的压强
；
（3）解：该车匀速行驶时，处于平衡状态，所受的牵引力
，
牵引力的功率
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据 计算行驶的平均速度；
（2）根据F=G=mg计算车对水平地面的压力，根据计算车对地面的压强。
（3）首先根据平衡力的知识计算受到的牵引力，根据 计算牵引力的功率。
六、直击中考
27．（2024·凉山州）立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是（ ）
A．蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力
B．小强在最高点受非平衡力作用
C．小强能在空中继续运动是受到惯性的作用起跳
D．小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象；力与运动的关系；摩擦力的方向
【解析】【解答】A、 蹬地起跳时，小强向后蹬地（向左），人体的摩擦力与运动方向相反，所以人体的摩擦力像右，A错误
B、 小强在最高点受到重力，所以受到非平衡力，B正确
C、由于人体具有惯性，所以人在蓄力运动时，起跳时由于惯性，会保持原来的运动速度继续运动，C正确
D、 小强从最高点到落地的过程中， 高度减小，速度增加，所以重力势能减小，动能增加，所以 重力势能转化为动能 ，D正确
综上选A
【分析】根据摩擦力、力和运动、惯性、能量转化判识选项
1、摩擦力：摩擦力的方向与物体运动方向相反，题目中小强向后蹬地（向左），所以人体的摩擦力向右
2、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，小强在最高点受到重力，只受到重力，受到非平衡力
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
4、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
28．（2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动（ ）
A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J
C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J
【答案】C
【知识点】是否做功的判断；功的计算及应用
【解析】【解答】AB、不知道冰壶的运动状态，无法确定推力的大小，AB错误
CD、阻力大小为1.5N，运动距离为36m，根据W=Fs可知 冰壶克服阻力做功 W=36m×1.5N=54J，C正确，D错误
综上选C
【分析】根据做功判识选项
物体做功，计算公式为W=Fs，物体受到力的作用，且在力的作用下沿着力的方向产生位移
29．（2024·镇江）如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从点减速运动到点，再从点匀速运动到点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，则( )
A．火箭受到推力的施力物体是空气
B．段的推力小于段的推力
C．段重力做功的功率大于段
D．段火箭的重力势能转化为动能
【答案】C
【知识点】功率的计算；动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】 A.火箭点火后，尾部向下喷出燃气，对燃气施加向下的力，而燃气反过来对火箭施加向上的反作用力，即火箭受到推力的施力物体是燃气，故A错误；
B.火箭在AB段做减速运动，则合力向上，即推力大于重力；火箭在BC段做匀速运动，则合力为零，则推力等于重力，所以AB段的推力大于BC段的推力，故B错误；
C.根据W=Gh可知，AB段距离等于BC，则火箭在AB段重力做功等于物体在BC段重力做功。AB段做减速运动，在BC段做匀速运动，所以AB段的时间要小于BC端的时间，根据公式可知，AB段的功率大于BC段的功率，故C正确；
D.AB段做减速下降，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，因此不是火箭的重力势能转化为动能，故D错误。
故选C。
【分析】A.对火箭进行受力分析即可；
B.根据火箭的运动状况，结合力与运动的关系判断出AB段推力与BC段推力的关系；
C.根据W=Gh判断出火箭在AB、BC段重力做功的情况，再根据公式判断出AB、BC段功率的关系；
D.动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
30．（2024·宿迁）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
（1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
（2）连接电路时，开关应 ，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了 故障；
（3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡额定功率为 W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（、、、，各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是____.
A．1.7V B．2.2V C．2.7V
【答案】（1）
（2）断开；断路
（3）0.24；0.6
（4）C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】 （1）图中电压表测量电源电压，应该测量灯泡电压，则应该将电压表与变阻器连接导线从变阻器上拆下，改接在灯泡右端，如图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开。试触时发现，电流表有示数，小灯泡发光，说明电路是通路，电压表无示数，则电压表发生了断路故障；
（3）电流表用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，
小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻，当电阻最大为25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压规律电压之比等于电阻之比，结合串联电压规律知，控制的最小电压U为：
U：（4.5V-U）=25Ω：20Ω；
解得U=2.5V；
故选C。
【分析】 （1）根据电压表测量灯泡的电压分析；
（2）连接电路时，开关应 断开，根据灯泡和电流表分析电路是否通路，根据电压表分析故障；
（3）根据电流表的量程和分度值读数，根据P=UI计算电功率；
（4）根据最大电阻与滑动变阻器的最大值结合串联分压规律分析解答。
31．（2024·常州）2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示.撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 .当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁.
【答案】船具有惯性；3；质量；动
【知识点】动能的影响因素；惯性及其现象
【解析】【解答】 .撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 船具有惯性，10.8km/h=3m/s， 虽然船速较慢，但由于船的 质量大导致动能大
综上第1空、船具有惯性；第2空、3；第3空、质量；第4空、动
【分析】根据惯性、动能填空
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
32．（2024·贵州） 小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题：
（1）若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向 的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法： ；
（2）解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高， ；
（3）根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段 方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性； 。
（4）结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？（写出两个因素即可） 。
【答案】（1）上；增大斜面的坡度
（2）滑至底端时速度越大
（3）斜向上；由于人的速度较大容易冲出滑梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为重力势能，以防止人冲出滑梯，所以可以在滑梯底端再连接一段斜向上方向放置的滑梯。
（4）滑梯较为光滑、滑梯较陡
【知识点】动能和势能的大小变化；摩擦力的方向；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)若释放后木块保持静止，木块相对于斜面有向下运动的趋势，因而受到沿斜面向上的摩擦力，若要让木块下滑，可以减小摩擦力，最简单的方法增大斜面的倾斜程度，减小压力来减小摩擦力。
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，速度大的动能大，克服摩擦力做功做，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高，滑至底端时速度大。
(3)根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段水平方向放置的滑梯，人在滑梯上受到较大的摩擦力，克服摩擦力做功，将动能转化为内能，使得速度减小。
(4)结合你坐滑梯的经历，能会影响人沿滑梯下滑的快慢有滑梯的粗糙程度、滑梯的倾斜程度、滑梯的高度等。
【分析】(1)摩擦力与相对运动方向相反或相等运动趋势相反；
(2)根据滑行的距离分析速度大小；
(3)克服摩擦力做功，将动能转化为内能；
(4)根据能的转化分析。
33．（2024·菏泽）小明一家到海边旅游时，在宾馆房间打电话购买生活物品，服务员让四轮智能机器人（如图甲所示）配送。机器人和生活物品的总质量为48kg，每个轮子与地面接触时受力面积为，g取10N/kg。
（1）求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m，求电梯对机器人做的功；
（3）小明想知道海水的密度，便用购买的纯净水（密度为）和宾馆的电子秤进行如下操作：①小明把一瓶未开口的纯净水（如图乙所示）放在水平桌面上，静止时标记水面位置，并测出其质量为1.02kg；②倒净该瓶内的纯净水，装入海水至标记处，拧紧瓶盖，测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
【答案】（1）解：机器人对地面的压力F=G=mg=48kg×10N/kg=480N；
机器人与地面的接触面积S=nS轮=4×6×10-4m2=2.4×10-3m2；
它对地面的压强：；
（2）解：电梯对机器人做的功W=Gh=480N×20m=9600J；
（3）解：根据m总=m瓶+m液得到：1.02kg=m瓶+103kg/m3×10-3m3 ①；
1.05kg=m瓶+ρ盐×10-3m3②；
①②联立得到：m瓶=0.02kg，ρ盐=1.03×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据F=G=mg计算机器人对地面的压力，再根据S=nS轮计算机器人与地面的接触面积，最后根据计算机器人对地面的压强。
（2）根据W=Gh计算电梯对机器人做的功；
（3）根据m总=m瓶+m液为等量关系，结合密度公式m=ρV列方程计算即可。
34．（2024·凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E=3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
【答案】（1）解： 电动自行车质量为48kg ，所以对地面的重力为
G=mg=480N，
静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，
根据
P= =1.2×105Pa
（2）解： 电动机的额定功率240W ，额定电压为48V，
根据P=UI可知
I==5A
（3）解： 能量转化率为80% ，所以牵引力做功为2.4× 106J ，
电动自行车匀速行驶时受到的阻力 等于牵引力等于80N，
根据W=FS可知
S==3×104m
【知识点】压强的大小及其计算；电功率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据压强的计算、电功率、电功的计算进行解答。
1、压强的计算公式：P=F÷S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积，题目重电动自行车质量为48kg， 静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，自行车重力G=mg，据此计算自行车对地面的压力， 整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，根据P=F÷s计算 车对水平地面的压强。
2、电功率的计算公式：P=UI，题目中 电动自行车输出电压48V，电动机的额定功率240W ，据此计算电动车的额定电流。
3、电功计算公式W=Fs，题目中牵引力做功为电池放电的0.8，据此计算牵引力做功W，自行车左匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，据此计算牵引力F，根据W=Fs计算 充满电后能行驶的最远路程。
35．（2024·牡丹江） 如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。
（1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
（2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？
（3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？
【答案】（1）
（2）100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为
答：塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为；
（3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为
答：拉力做功的功率。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】1） 物体沿竖直方向匀速上升 ，所以重力等于牵引力，据此作图
2） 100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为
3） 塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为
【分析】根据力和运动、重力公式、做功、功率计算
1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以重力等于牵引力
2、重力公式100t的物体，根据G=mg计算物体的重力，根据W=Fs计算拉力做的功
3、拉力运动时间为200s，根据P=W/t计算功率
1 / 1【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题13功和机械能
一、功
1．（2024九下·山海关模拟）停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为杆OB的转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。汽车从水平地面被提升到BC与杆OB垂直时，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力，g＝10N/kg），以下说法正确的是（ ）
A．当处于图乙位置时，OB属于省力杠杆
B．若每次不同汽车停车过程中，升高的高度固定不变，则机械做的额外功相同
C．若汽车和存车架的总质量为1.5×103kg，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功3×104J
D．若A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越低
2．（2024·南山模拟）如图1所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M，做功情况如图2，则（ ）
图1 图2
A．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率高于乙
C．甲的机械效率等于乙 D．甲提升M的高度小于乙
3．（2024九下·普洱模拟）用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（ ）
A．F1＞F2W1＞W2 B．F1=F2W1＞W2
C．F1=F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＜W2
4．（2024九下·十堰模拟）如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，对螺丝刀 （选填“没有”或“有”）做功。
5．（2020·中山模拟）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力做功2.7×105J，该装置的机械效率是80%。求：
（1）故障车在30s内通过的路程；
（2）对故障车所做的有用功；
（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。
二、功率
6．（2024·南昌二模） 汽车在盘山公路上匀速行驶，假设从山底到山顶公路全长为s，高h。若汽车重力约为G，牵引力大小恒定为F，速度为v，则下列与汽车相关物理量正确的是（ ）
A．爬坡时间为 B．汽车牵引力的功率为Fv
C．爬坡过程受到摩擦力大小为F D．牵引力的有用功为Fs
7．（2023·长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
8．（2024八下·阳高期末）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7W
C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N
9．（2023·城西模拟）在“测量小灯泡的功率”的实验中，小铭同学选用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接实物电路时，开关应处于 状态。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则电路可能出现的故障 。
（4）解决故障后，再次闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 V；若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V。
（5）某同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
10．（2024·万江模拟） 工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
（1）工人做功的功率；
（2）斜面的机械效率；
（3）物体和斜面之间的摩擦力。
三、机械能
11．（2024·深圳模拟）2024年在西安跳水世界杯总决赛中，运动员跳水的分解动作如图所示，不计空气阻力。则运动员起跳后、入水前
A．始终只受重力 B．动能一直增加
C．若所有力都消失，他将静止 D．他所受的重力做功越来越快
12．（2023九上·昆山月考）现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是（ ）
A．动能与重力势能均不变 B．动能与重力势能均减小
C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变
13．（2024·黄冈模拟）如图所示为运动员推铅球的过程。为铅球的初始位置，为铅球离手的位置，为铅球上升的最高点，为铅球落地前的位置。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从到的过程中，机械能减少
C．铅球从到的过程中，动能增大
D．铅球在处的动能为零
14．（2024九下·奉贤模拟）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示，0~2s内，物体受到的摩擦力是 N，在2~4s内，物体的动能 （选填“增大”“减小”或“保持不变”）；在4~6s内，拉力F做的功是 J。
15．（2024九下·十堰模拟）中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，假设返回器的质量不变，如图所示为其着陆轨迹简化图，AB段返回器离地球越来越远，它的重力势能 ；BC段返回器的机械能 （以上均选填“变大”“变小”或“不变”）。返回器在返回地球表面时会与空气摩擦而升温，此过程与内燃机 冲程能量转换相同。
四、动能和势能之间的相互转化
16．（2017·眉山）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大
C．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
D．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
17．（2024·南明模拟）2023年10月3日，杭州亚运会皮划艇静水项目在富阳水上运动中心落下帷幕。如图是运动员比赛中的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下漂流的过程中重力势能增大
B．图中的运动员在使用船桨时，左手越靠近右手越省力
C．船桨在使用时有弯曲现象，说明力可以使物体发生形变
D．用船桨向后划水使赛艇前进，说明了物体间力的作用是相互的
18．（2022八下·江岸期末）如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”，直径达49.9米，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最高点转动到最低点的过程中，小明的动能 ，重力势能 ；从最低点转动到最高点的过程中，小明的机械能 （三空均填“增大”“减小”或“不变”）。
19．（2017·思茅模拟）用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为 ．在物体匀速上升的过程中，物体的动能 （选填“变大“、“变小“或“不变“）．
20．（2024·花溪模拟）如图甲所示，水平面AB 段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q(mQ>mp)将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。
五、能力提升
21．（2024·永州二模）在如图所示的滑轮组中用20N的拉力，在10s内将重50N的物体匀速提升3m。则
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．提升重物过程的有用功为150J
C．拉力做功的功率为36W
D．滑轮组的机械效率为80%
22．（2024·博罗二模） 如题图所示，小明同学使用滑轮组拉动重为600N的货物，在水平路面上由位置A匀速移动3m到位置B，用时15s，此过程中动滑轮对货物的拉力做功的功率，小明在滑轮组绳子自由端的拉力。则下列说法正确的是（ ）
A．拉动物体所做的有用功为1800J B．货物受到地面的摩擦力为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3% D．人拉力做功的功率为90W
23．（2024九下·广东模拟）如图甲所示是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具一桔槔。如图乙所示为其原理示意图在一根竖立的架子（或粗大木杆）上一根长细长的木杆，将乙中点看作支点，A端悬挂水桶，B端悬挂一个重石，OA>OB。当要取水时，人用力将A端作下拉，使水桶下降到水面下并让水流入水桶（同时悬挂石的B端位置上升，当水装满水后，人向上拉动绳子，就可让挂重石的B端位置下降，同时将水桶中的水提升。这样一起一落，便能轻易将水桶提升至所需位置。
（1）人将A端下拉时，桔槔的结构相当于一个 杠杆；使用桔槔提水 （选填“能”或“不能”）省功；
（2）如果提满水（在空气中）时，A端的水桶和水的总重力为G，人向上提升水桶的力为F，OA=a，OB =b。则拉力F （选填“>”“<”或“=”）总重力G，桔槔B端的重石重力至少为 （用字母表示）才能将水桶匀速向上提升（杆视为轻杆）；
（3）要使人在提升水桶时更省力，可采取的方法是 （合理即可）。
24．（2024九下·荥阳模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。如图所示，火箭在高温高压燃气的作用下加速上升，说明力可以改变物体的 ，此过程中飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；在发射过程中以火箭为参照物，飞船是 （选填“静止”或“运动”）的。
25．（2024·越秀模拟）如图甲所示，是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机，抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出；
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：
A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的质量有关 C：与与抽气时间有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度；
请完成下列各实验步骤的填空：
（1）抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自其两端气体的气压差；
探究猜想A时，控制弹丸的质量和抽气时间相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像（如图乙所示），则出口速度较大的是 弹丸；
（2）为了探究猜想B，请帮小明设计一个完整的实验步骤 ：
（3）探究猜想C时，根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像（如图丙所示），试解释抽气时间t1后，弹丸射出的出口速度保持不变的原因： 。
26．（2024·连州模拟）如图所示，这是一款氢燃料电池车，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向．假设国产氢燃料电池车总质量为，车轮与水平地面的总接触面积为．在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02，在内行驶了．求测试过程中该氢燃料电池车（g取）：
（1）行驶的平均速度；
（2）车对水平地面的压强；
（3）牵引力的功率．
六、直击中考
27．（2024·凉山州）立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是（ ）
A．蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力
B．小强在最高点受非平衡力作用
C．小强能在空中继续运动是受到惯性的作用起跳
D．小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能
28．（2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动（ ）
A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J
C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J
29．（2024·镇江）如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从点减速运动到点，再从点匀速运动到点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，则( )
A．火箭受到推力的施力物体是空气
B．段的推力小于段的推力
C．段重力做功的功率大于段
D．段火箭的重力势能转化为动能
30．（2024·宿迁）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
（1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
（2）连接电路时，开关应 ，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了 故障；
（3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡额定功率为 W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（、、、，各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是____.
A．1.7V B．2.2V C．2.7V
31．（2024·常州）2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示.撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 .当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁.
32．（2024·贵州） 小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题：
（1）若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向 的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法： ；
（2）解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高， ；
（3）根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段 方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性； 。
（4）结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？（写出两个因素即可） 。
33．（2024·菏泽）小明一家到海边旅游时，在宾馆房间打电话购买生活物品，服务员让四轮智能机器人（如图甲所示）配送。机器人和生活物品的总质量为48kg，每个轮子与地面接触时受力面积为，g取10N/kg。
（1）求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m，求电梯对机器人做的功；
（3）小明想知道海水的密度，便用购买的纯净水（密度为）和宾馆的电子秤进行如下操作：①小明把一瓶未开口的纯净水（如图乙所示）放在水平桌面上，静止时标记水面位置，并测出其质量为1.02kg；②倒净该瓶内的纯净水，装入海水至标记处，拧紧瓶盖，测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
34．（2024·凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E=3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
35．（2024·牡丹江） 如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。
（1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
（2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？
（3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？
答案解析部分
1．【答案】A,B,C
【知识点】杠杆的分类；杠杆的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．当处于图乙位置时，画出动力臂和阻力臂，如图所示由图可知，
可以看出动力臂大于阻力臂，所以OB属于省力杠杆，故A正确；
B．每次停车过程中，对车架做的功为额外功，由于每次对车架做的功大小不变，所以机械做的额外功相同，故B正确；
C．若汽车和存车架的总质量为1.5×103kg，要使汽车和存车架升高2m，由公式W=Gh可知需要对它们做功W=Gh=1.5×103kg×10N/kg×2m=3×104J故C正确；
D．由于车架的质量不变，所以A和汽车的总质量越大，则汽车的质量越大，则对汽车做的有用功越大，故做的此装置的机械效率越高，故D错误。
故选：ABC。
【分析】（1）当动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂小于阻力臂时是省力杠杆，当动力臂等于阻力臂时为等臂杠杆。
（2）对车架做的功为额外功，克服物体重力做功为有用功。
（3）先求出重力大小，再利用功的公式求出做功大小。
（4）物体重力越大，机械效率越大。
2．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】A、由图2可知，甲、乙两种机械做的有用功：
，
额外功：
，
所以总功：
，
故A错误；
BC、由可知，甲的机械效率高于乙，故B正确，C错误；
D、根据可知，有用功相同，则物体上升的高度相同，故D错误；
故答案为： B。
【分析】总功等于有用功与额外功之和；机械效率根据进行分析； 上升高度根据有用功进行分析。
3．【答案】B
【知识点】功
【解析】【解答】根据s—t图像可知，两次物体均匀速运动，说明物体所受的摩擦力等于两次拉力，相同时间内，，由W=Fs可知。B正确，ACD错误
故选B。
【分析】 根据力和运动、做功判识选项
本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，即拉力等于滑动摩擦力大小，根据W=Fs判断拉力做功的多少。
4．【答案】粗；有
【知识点】轮轴及其他常见简单机械；是否做功的判断
【解析】【解答】（1）螺丝刀拧螺丝时相当于一个轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴心线，螺丝刀手柄越粗，动力臂越大，越省力。由轮和轴组成，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。轮轴是一种省力机械，支点在轴心；
（2）螺丝刀在力的方向上移动了距离，用力转动螺丝刀的过程中，所以对螺丝刀做了功。
【分析】根据螺丝刀属轮轴，手柄是属于轮的部分；根据轮的半径与轴的半径分析，做功的必要因素是力和物体在力的方向通过的距离。
5．【答案】（1）解：故障车在30s内通过的路程为
答：故障车在30s内通过的路程180m；
（2）解：对故障车所做的有用功为
答：对故障车所做的有用功 ；
（3）解：故障车在被拖离过程中受到的阻力为
答：故障车在被拖离过程中受到的阻力
【知识点】速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程；（2）利用总功和机械效率的乘积计算有用功；（3）利用有用功和距离的比值计算牵引力和阻力。
6．【答案】B
【知识点】功率的概念；摩擦力的大小；功的计算及应用
【解析】【解答】A．从山底到山顶公路全长为s，速度为v，爬坡时间为，故A错误；
B．汽车牵引力的功率为
故B正确；
C．把盘山公路简化为物理模型斜面，斜面与水平地面的夹角为，牵引力做的功为总功W总=Fs，克服重力做的功为有用功W有用=Gh，因为W总=W有用+W额所以W额=W总-W有用=Fs-Gh
克服摩擦力做的是额外功，因为W额=fs，所以摩擦力
故C错误；
D．牵引力的有用功为，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 引力大小与摩擦力不相等，因为如果牵引力仅仅平衡摩擦力，物体处在斜面上，物体无法保持匀速运动。
7．【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】AC.小孩对砖做功和大人一样多，A不符合题意；C不符合题意；
B.做功相同时，小孩用时长，对砖做功慢，B不符合题意；
D.大人用时少，对砖做功更快，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】物体重力相同，高度相同时，做功相等；根据功和时间的大小， 分析做功的快慢。
8．【答案】A
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AC． 由题意可知，不计绳重和摩擦。由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm，故A正确，C错误；B.由图乙可知，n2=2，绳自由端移动的速度： ，由公式可知，拉力的功率为：P2=F2v2=9×0.2m/s=1.8W，故B错误；
D.在图乙中，由可知，动滑轮的重力：G动=2F2-GA=2×9N-17N=1N，故D错误。
故选：A。
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh可求出绳端移动的距离；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据可求出功率；
（3）由可求出动滑轮的重力。
9．【答案】（1）断开
（2）右
（3）灯泡断路
（4）2.2；左；2.5
（5）0.5
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）连接实物电路时，开关应处于断开状态。
（2）根据甲图可知，变阻器的滑片在最右端时阻值最大，那么：闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于最右端；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则电路可能出现的故障灯泡断路；
（4）①根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.2V；
②此时电压小于灯泡的额定电压，因此电压表的示数要增大，根据据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据串联电路的分压规律可知，变阻器的阻值要减小，即滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）根据丙图可知，当灯泡的电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P
=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【分析】（1）在连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开；
（2）闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片要调到阻值最大的地方；
（3）当灯泡发生断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此电流表的示数很小。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，其示数接近电源电压。
（4）①根据乙图确定电压表的量程和分度值，根据指针位置读出示数。
②将电压表的示数与灯泡的额定电压进行比较，确定灯泡电压的变化方向，再根据U总=UL+U变确定变阻器的电压变化，最后根据串联电路电压与电阻成正比确定变阻器的阻值变化即可。
（5）根据丙图确定灯泡的额定电流，感觉P=UI计算灯泡的额定功率。
10．【答案】（1）解：工人做的功为W总=Fs=300N×5m=1500J
工人做功的功率为
答：工人做功的功率为；
（2）解：工人做的有用功为W有用=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1.5m=1200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为；
（3）解：克服摩擦力所做的额外功为W额外=W总-W有用=1500J-1200J=300J
物体和斜面之间的摩擦力为
答：物体和斜面之间的摩擦力为。
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）利用W=Fs求出工人做功大小（总功），再利用 求工人做功的功率；
（2）知道木箱的质量和斜面的高度，根据W=Gh=mgh求出工人做的有用功；斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体和斜面之间的摩擦力。
11．【答案】A
【知识点】动能和势能的概念；重力及其大小的计算；物体运动状态的变化；功
【解析】【解答】A．不计空气阻力，运动员起跳后、入水前始终只受重力，故A符合题意；
B．运动员上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故B不符合题意；
C．运动员起跳后、入水前有一定的速度，若运动员所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，则运动员将做匀速直线运动，故C不符合题意；
D．运动员上升过程中，速度减小，由
可知重力做功变慢，下降过程中，速度增大，由
可知重力做功变快，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】 重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，也是物体重量的来源。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：G=mg，g为比例系数，大小约为9.8N/kg。
12．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行，高度不变，速度不变，喷洒农药后，质量减小，动能和重力势能都减小，机械能减小，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B.
【分析】动能和物体的质量、速度有关；重力势能和质量、高度有关。
13．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A.在手推铅球时，手对铅球做功，球离开手后，运动员对铅球不做功，A不符合题意；
B.若不计空气阻力，铅球从b到c的过程中，动能转化为重力势能，机械能保持不变，B不符合题意；
C.铅球从c到d的过程中，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增大，C符合题意；
D.铅球在c处，水平方向有速度，动能不为零，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】人对物体有力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功；运动的物体具有动能，动能和速度有关；重力势能和高度有关。
14．【答案】3；增大；20
【知识点】动能的影响因素；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）物体在0~2s，路程静止，摩擦力和拉力是一对平衡力，物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N。
（2）在2~4s内，物体的速度变大，质量不变，动能变大。
（3）在4~6s内，物体以2m/s匀速运动，拉力大小是5N，拉力做功W=Fs=Fvt=5N×2m/s×2s=20J。
【分析】根据图分析物体在0~2s内的运动状态；动能大小与速度和质量有关，根据W=Fs求出功的大小。
15．【答案】变大；不变；压缩
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化；热机
【解析】【解答】（1） 返回器在返回地球表面时 ，由图示知，AB段，返回器离地球越来越远，高度越来越高，质量不变，重力势能变大。
（2）BC段在大气层外工作，只受到重力作用，不受到摩擦阻力作用，机械能守恒，所以机械能不变。
（3）此过程机械能转化为内能，返回器在返回地球表面时会与空气摩擦而升温，与内燃机的压缩冲程能量转换相同。
【分析】(1)根据动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和，据此分析动能、机械能的变化；
(2)汽油机的压缩冲程是机械能转化成内能。
（3）根据内燃机分析得出。
16．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解：A、卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故A错误；
B、卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故B错误；
C、卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故C正确；
D、卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒．故D错误．
故选C．
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，势能越大．（3）在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒．
17．【答案】C,D
【知识点】动能和势能的大小变化；力的作用效果；力作用的相互性；杠杆的分类
【解析】【解答】A、运动员向下漂流的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A错误；
B、图中的运动员在使用船桨时，左手越靠近右手，动力臂越短，越费力，故B错误；
C、船桨在使用时有弯曲现象，说明力可以使物体发生形变，故C正确；
D、用船桨向后划水使赛艇前进，说明了物体间力的作用是相互的，故D正确；
故选：CD。
【分析】(1)重力势能的大小与质量和高度有关。
(2)根据杠杆的平衡条件来分析。
(3)力的作用效果是使物体发生形变和运动状态发生改变。
(4)物体间力的作用是相互的。
18．【答案】不变；减小；增大
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】小明从最高点转动到最低点的过程中，由题意可知是匀速转动，速度不变，高度降低，因此动能不变，重力势能减小。
从最低点转动到最高点的过程中，仍然是匀速转动，故速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增大，因此动能和重力势能之和增大，即机械能增大。
【分析】质量相同，匀速转动，速度不变，高度降低，动能不变，重力势能减小，动能和重力势能之和增大，即机械能增大。
19．【答案】83.3%；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：（1）由图可知，n=2，则滑轮组的机械效率：
η= = = = = ×100%≈83.3%；（2）在物体匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则物体的动能不变．
故答案为：83.3%；不变．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η= = = = ×100%求出滑轮组的机械效率；（2）动能大小的影响因素有质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．
20．【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】两次都用小木块压缩弹簧至A点，弹性势能相等，静止释放小木块，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，则小木块的动能都相等，故AB段小木块P和小木块Q的动能随时间的图像相同；当小木块在光滑的AB段运动时，机械能守恒，动能不变；当小木块B点右侧粗糙水平面做减速运动时，克服摩擦力做功，而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，由于 mQ>mp ，质量越大对接触面的压力越大，则木块Q受到的摩擦力大于木块P受到的摩擦力，根据可知，木块Q滑行距离较短，即小木块Q到达C点前动能就会变成0，图像如图所示：
【分析】弹性势能大小与弹性形变量有关，弹簧将弹性势能转化为动能；
小木块在光滑水平面运动时，机械能守恒；
小木块在粗糙的水平面上运动时，将动能转化为内能，根据比较木块滑行距离。
21．【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，则绳子移动的距离s=nh=3×3m=9m，则自由端移动的速度：，故A错误；
B.做的有用功W有=Gh=50N×3m=150J，故B正确；
C.拉力做的总功W总=Fs=20N×9m=180J，拉力的功率：，故C错误；
D.滑轮组的机械效率；，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据s=nh计算绳子移动的距离，根据计算绳子移动的速度；
B.根据W有=Gh计算做的有用功；
C.根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算做功的功率；
D.根据计算滑轮组的机械效率。
22．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】 A、拉动物体所做的有用功为：W有用=P甲t=30W×15s=450J，故A错误；
B、由于货物做匀速直线运动，受力平衡，因此货物受到地面的摩擦力等于动滑轮对货物的拉力，即，故B错误；
C、滑轮组绳子自由端移动的距离：s=3s甲=3×3m=9m， 人拉力做的功：W总=F乙s=60N×9m=540J，
滑轮组的机械效率为：，故C正确；
D、人拉力做功的功率 为：，故D错误。
故选：C。
【分析】A、动滑轮对货物的拉力做的功为有用功， 根据W=Pt求拉动物体所做的有用功；
B、由于货物做匀速直线运动，受力平衡，因此货物受到地面的摩擦力等于动滑轮对货物的拉力，根据W=Fs变形求货物受到地面的摩擦力 ；
C、先根据s=ns甲求滑轮组绳子自由端移动的距离，人拉力做的功是总功，根据W=Fs求人拉力做的功，再根据机械效率公式求滑轮组的机械效率 ；
D、根据功率的公式求人拉力做功的功率。
23．【答案】省力；不能；<；；适当增加重石的质量
【知识点】杠杆的分类；杠杆的动态平衡分析；有用功和额外功
【解析】【解答】（1）①根据图片可知，人将A端下拉时，人对桔槔施加的力为动力，重石对桔槔施加的力为阻力，由图可知，动力臂大于阻力臂，所以为省力杠杆。故该空填“省力”；
②使用任何机械都要做额外功，所以使用桔槔提水不能省功。故该空填“不能”；
（2）①根据图片可知，杠杆对水桶施加向上的拉力，所以人施加的拉力F小于总重力G。故该空填“ < ”；
②根据杠杆平衡条件则有
利用数学相似知识可知
所以。故该空填“ ”；
（3）根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂一定时，重石越重，拉力F越小，所以适当增加重石的质量，可以使人在提升水桶时更省力。故该空填“适当增加重石的质量”。
【分析】（1）①比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
②根据使用机械就要做额外功分析。
（2）①根据杠杆会对水桶施加向上的拉力分析；
②根据杠杆的平衡条件计算。
（3）根据杠杆的平衡条件分析解答。
24．【答案】运动状态；增大；静止
【知识点】机械能及其转化；力的作用效果
【解析】【解答】火箭在高温高压燃气的作用下受到气体向上的反作用力作用加速上升，说明力可以改变物体的运动状态。火箭加速上升，速度高度增大，动能增大，重力势能增大，机械能增大。在发射过程中飞船与火箭之间没有位置变化，所以飞船是静止的。
故答案为：运动状态；增大；静止。
【分析】根据力的作用效果、机械能、物体相对运动填空
力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状；机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能；研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
25．【答案】（1）弹头形
（2）按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。
（3）管内外气压差保持不变
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】(1)由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大；
(2)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时，需要控制弹丸的形状一定，改变弹丸的质量；
按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。
(3)抽气时间t1后，塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，所以弹丸射出的出口速度保持不变。
故答案为：(1)弹头形；(2) 按照图甲安装好实验器材，用天平测量一颗弹丸的质量，记作m1；用抽气机抽气足够长的时间（第一用停表记录下这个时间T，再次重复实验时，超过这个时间即可），塑料管内的气压不变，相当于真空，管内外气压差保持不变，此时迅速将挡板1打开，通过记录出口处的光电传感器计时器的数据，记下弹丸出口时的时间t1；用天平测量另一颗弹丸的质量，记作m2；将弹丸装进实验器材中，重复步骤2，记录时间t2；再按照步骤2和步骤3重复2次以上的实验；实验表格：
次数 弹丸质量m/kg 时间t/s
1
2
3
……….
判断依据：当弹丸的质量不同时，测得的时间t1、t2、t3、t4……也不相同，则说明猜想B正确，否则猜想B不正确。 ；
(3)管内外气压差保持不变。
【分析】(1)由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大；
(2)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时，需要控制弹丸的形状一定，改变弹丸的质量；
（3）根据速度分析得出。
26．【答案】（1）解：行驶的平均速度
（2）解：车对水平地面的压力
，
车对水平地面的压强
；
（3）解：该车匀速行驶时，处于平衡状态，所受的牵引力
，
牵引力的功率
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据 计算行驶的平均速度；
（2）根据F=G=mg计算车对水平地面的压力，根据计算车对地面的压强。
（3）首先根据平衡力的知识计算受到的牵引力，根据 计算牵引力的功率。
27．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象；力与运动的关系；摩擦力的方向
【解析】【解答】A、 蹬地起跳时，小强向后蹬地（向左），人体的摩擦力与运动方向相反，所以人体的摩擦力像右，A错误
B、 小强在最高点受到重力，所以受到非平衡力，B正确
C、由于人体具有惯性，所以人在蓄力运动时，起跳时由于惯性，会保持原来的运动速度继续运动，C正确
D、 小强从最高点到落地的过程中， 高度减小，速度增加，所以重力势能减小，动能增加，所以 重力势能转化为动能 ，D正确
综上选A
【分析】根据摩擦力、力和运动、惯性、能量转化判识选项
1、摩擦力：摩擦力的方向与物体运动方向相反，题目中小强向后蹬地（向左），所以人体的摩擦力向右
2、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，小强在最高点受到重力，只受到重力，受到非平衡力
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
4、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
28．【答案】C
【知识点】是否做功的判断；功的计算及应用
【解析】【解答】AB、不知道冰壶的运动状态，无法确定推力的大小，AB错误
CD、阻力大小为1.5N，运动距离为36m，根据W=Fs可知 冰壶克服阻力做功 W=36m×1.5N=54J，C正确，D错误
综上选C
【分析】根据做功判识选项
物体做功，计算公式为W=Fs，物体受到力的作用，且在力的作用下沿着力的方向产生位移
29．【答案】C
【知识点】功率的计算；动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】 A.火箭点火后，尾部向下喷出燃气，对燃气施加向下的力，而燃气反过来对火箭施加向上的反作用力，即火箭受到推力的施力物体是燃气，故A错误；
B.火箭在AB段做减速运动，则合力向上，即推力大于重力；火箭在BC段做匀速运动，则合力为零，则推力等于重力，所以AB段的推力大于BC段的推力，故B错误；
C.根据W=Gh可知，AB段距离等于BC，则火箭在AB段重力做功等于物体在BC段重力做功。AB段做减速运动，在BC段做匀速运动，所以AB段的时间要小于BC端的时间，根据公式可知，AB段的功率大于BC段的功率，故C正确；
D.AB段做减速下降，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，因此不是火箭的重力势能转化为动能，故D错误。
故选C。
【分析】A.对火箭进行受力分析即可；
B.根据火箭的运动状况，结合力与运动的关系判断出AB段推力与BC段推力的关系；
C.根据W=Gh判断出火箭在AB、BC段重力做功的情况，再根据公式判断出AB、BC段功率的关系；
D.动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
30．【答案】（1）
（2）断开；断路
（3）0.24；0.6
（4）C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】 （1）图中电压表测量电源电压，应该测量灯泡电压，则应该将电压表与变阻器连接导线从变阻器上拆下，改接在灯泡右端，如图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开。试触时发现，电流表有示数，小灯泡发光，说明电路是通路，电压表无示数，则电压表发生了断路故障；
（3）电流表用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，
小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻，当电阻最大为25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压规律电压之比等于电阻之比，结合串联电压规律知，控制的最小电压U为：
U：（4.5V-U）=25Ω：20Ω；
解得U=2.5V；
故选C。
【分析】 （1）根据电压表测量灯泡的电压分析；
（2）连接电路时，开关应 断开，根据灯泡和电流表分析电路是否通路，根据电压表分析故障；
（3）根据电流表的量程和分度值读数，根据P=UI计算电功率；
（4）根据最大电阻与滑动变阻器的最大值结合串联分压规律分析解答。
31．【答案】船具有惯性；3；质量；动
【知识点】动能的影响因素；惯性及其现象
【解析】【解答】 .撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 船具有惯性，10.8km/h=3m/s， 虽然船速较慢，但由于船的 质量大导致动能大
综上第1空、船具有惯性；第2空、3；第3空、质量；第4空、动
【分析】根据惯性、动能填空
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述
32．【答案】（1）上；增大斜面的坡度
（2）滑至底端时速度越大
（3）斜向上；由于人的速度较大容易冲出滑梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为重力势能，以防止人冲出滑梯，所以可以在滑梯底端再连接一段斜向上方向放置的滑梯。
（4）滑梯较为光滑、滑梯较陡
【知识点】动能和势能的大小变化；摩擦力的方向；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)若释放后木块保持静止，木块相对于斜面有向下运动的趋势，因而受到沿斜面向上的摩擦力，若要让木块下滑，可以减小摩擦力，最简单的方法增大斜面的倾斜程度，减小压力来减小摩擦力。
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，速度大的动能大，克服摩擦力做功做，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高，滑至底端时速度大。
(3)根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段水平方向放置的滑梯，人在滑梯上受到较大的摩擦力，克服摩擦力做功，将动能转化为内能，使得速度减小。
(4)结合你坐滑梯的经历，能会影响人沿滑梯下滑的快慢有滑梯的粗糙程度、滑梯的倾斜程度、滑梯的高度等。
【分析】(1)摩擦力与相对运动方向相反或相等运动趋势相反；
(2)根据滑行的距离分析速度大小；
(3)克服摩擦力做功，将动能转化为内能；
(4)根据能的转化分析。
33．【答案】（1）解：机器人对地面的压力F=G=mg=48kg×10N/kg=480N；
机器人与地面的接触面积S=nS轮=4×6×10-4m2=2.4×10-3m2；
它对地面的压强：；
（2）解：电梯对机器人做的功W=Gh=480N×20m=9600J；
（3）解：根据m总=m瓶+m液得到：1.02kg=m瓶+103kg/m3×10-3m3 ①；
1.05kg=m瓶+ρ盐×10-3m3②；
①②联立得到：m瓶=0.02kg，ρ盐=1.03×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据F=G=mg计算机器人对地面的压力，再根据S=nS轮计算机器人与地面的接触面积，最后根据计算机器人对地面的压强。
（2）根据W=Gh计算电梯对机器人做的功；
（3）根据m总=m瓶+m液为等量关系，结合密度公式m=ρV列方程计算即可。
34．【答案】（1）解： 电动自行车质量为48kg ，所以对地面的重力为
G=mg=480N，
静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，
根据
P= =1.2×105Pa
（2）解： 电动机的额定功率240W ，额定电压为48V，
根据P=UI可知
I==5A
（3）解： 能量转化率为80% ，所以牵引力做功为2.4× 106J ，
电动自行车匀速行驶时受到的阻力 等于牵引力等于80N，
根据W=FS可知
S==3×104m
【知识点】压强的大小及其计算；电功率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据压强的计算、电功率、电功的计算进行解答。
1、压强的计算公式：P=F÷S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积，题目重电动自行车质量为48kg， 静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，自行车重力G=mg，据此计算自行车对地面的压力， 整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，根据P=F÷s计算 车对水平地面的压强。
2、电功率的计算公式：P=UI，题目中 电动自行车输出电压48V，电动机的额定功率240W ，据此计算电动车的额定电流。
3、电功计算公式W=Fs，题目中牵引力做功为电池放电的0.8，据此计算牵引力做功W，自行车左匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，据此计算牵引力F，根据W=Fs计算 充满电后能行驶的最远路程。
35．【答案】（1）
（2）100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为
答：塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为；
（3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为
答：拉力做功的功率。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】1） 物体沿竖直方向匀速上升 ，所以重力等于牵引力，据此作图
2） 100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为
3） 塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为
【分析】根据力和运动、重力公式、做功、功率计算
1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以重力等于牵引力
2、重力公式100t的物体，根据G=mg计算物体的重力，根据W=Fs计算拉力做的功
3、拉力运动时间为200s，根据P=W/t计算功率
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